หอสังเกตการณ์จีนค้นพบเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูงในห้วงอวกาศ

นักวิทยาศาสตร์จากหอสังเกตการณ์ Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) ของจีน ค้นพบระบบดาวคู่ที่น่าทึ่งในกลุ่มดาวหงส์ หรือ Cygnus X-3 ซึ่งเป็นแหล่งเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่มีการค้นพบจนถึงปัจจุบัน สถาบันฟิสิกส์พลังงานสูง (IHEP) สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) เปิดเผย

Cygnus X-3 เป็นระบบดาวคู่ที่ประกอบด้วยวัตถุขนาดเล็กและหนาแน่นมาก ซึ่งอาจเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอน โคจรอยู่ร่วมกับดาวฤกษ์มวลสูง วัตถุขนาดเล็กดังกล่าวดูดกลืนสสารจำนวนมากจากลมดาวฤกษ์ของดาวคู่ ส่งผลให้เกิดการเร่งอนุภาคจนมีพลังงานสูงอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้ทฤษฎีหลักเชื่อว่า อนุภาคมีประจุในกาแล็กซีทางช้างเผือกสามารถมีพลังงานสูงสุดประมาณ 1 PeV (peta-electron volt)

เฉา เจิ้น นักวิจัยหลักของ LHAASO และนักวิชาการแห่ง CAS กล่าวว่า จากการวิเคราะห์อย่างละเอียดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงตามเวลาและลักษณะสเปกตรัมของรังสีแกมมาพลังงานสูงมาก LHAASO ยืนยันว่า Cygnus X-3 สามารถเร่งอนุภาครังสีคอสมิกให้มีพลังงานอย่างน้อย 30 PeV

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังตรวจพบสัญญาณรังสีแกมมาพลังงานสูงมากที่มีคาบการเกิดซ้ำทุก 4.8 ชั่วโมง และสามารถจำกัดขอบเขตบริเวณที่เกิดการเร่งอนุภาคให้มีขนาดประมาณ 3 เท่าของรัศมีดวงอาทิตย์

นักวิจัยระบุว่า การค้นพบครั้งนี้เปิดแนวทางใหม่ในการศึกษากระบวนการทางฟิสิกส์สุดขั้วที่เกิดขึ้นใกล้วัตถุหนาแน่น เช่น หลุมดำ โดยผลการศึกษาที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร National Science Review เมื่อไม่นานมานี้

LHAASO ตั้งอยู่บนภูเขาที่ระดับความสูงประมาณ 4,410 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล ในมณฑลเสฉวน ทางตะวันตกเฉียงใต้ของจีน ครอบคลุมพื้นที่ 1.36 ตารางกิโลเมตร ใช้สำหรับการสังเกตการณ์และศึกษารังสีคอสมิกและรังสีแกมมา